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1矿山井下紧急避险系统知识井下避难所的定义与基本功能国内外井下避难所建设情况矿井可移动式救生舱研发情况矿井避难峒室的建设情况主讲内容潞安集团六大体系建设实例为永久性和便携式安全救生舱提供一个安全的和可以呼吸的环境！安全救生舱的基本功能是一旦井下发生岩崩、火灾、透水、爆炸等事件时，能够防止有毒气体的进入，并提供呼吸空气的来源，以保持生命。已经成为井工矿逃生和救援策略的一个必要的部分。1、矿山井下避难所的定义与基本功能《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》4.煤矿井下紧急避险系统是指在煤矿井下发生紧急情况下，为遇险人员安全避险提供生命保障的设施、设备、措施组成的有机整体。紧急避险系统建设的内容包括为入井人员提供自救器、建设井下紧急避险设施、合理设置避灾路线、科学制定应急预案等。5.井下紧急避险设施是指在井下发生灾害事故时，为无法及时撤离的遇险人员提供生命保障的密闭空间。该设施对外能够抵御高温烟气，隔绝有毒有害气体，对内提供氧气、食物、水，去除有毒有害气体，创造生存基本条件，为应急救援创造条件、赢得时间。紧急避险设施主要包括永久避难硐室、临时避难硐室、可移动式救生舱。永久避难硐室是指设置在井底车场、水平大巷、采区（盘区）避灾路线上，具有紧急避险功能的井下专用巷道硐室，服务于整个矿井、水平或采区，服务年限一般不低于5年。临时避难硐室是指设置在采掘区域或采区避灾路线上，具有紧急避险功能的井下专用巷道硐室，主要服务于采掘工作面及其附近区域，服务年限一般不大于5年。可移动式救生舱是指可通过牵引、吊装等方式实现移动，适应井下采掘作业地点变化要求的避险设施。十一五指南要求：容纳人数：额定8人；生存天数：不小于4天；舱体结构：分段式；抗冲击力：＞5MPa；隔热：瞬时1200℃持续260℃下12h，舱内温度：30℃以下2006年科技部批准立项的国家“十一五”科技支撑计划专题“遇险人员2快速救护关键技术与装备的研究”（编号：2006BAK25B00-4）子专题“可移动式救生舱研究”项目由北京科技大学和潞安矿业集团公司共同承担。各类矿难事故已引起党中央及各级政府的高度重视，2008年8月，温家宝总理、张德江副总理做出批示，要求学习南非等国的先进经验进一步提高我国应急救援水平，减少因矿难事故造成的损失。矿井所特有的灾变环境，使得矿用救生舱的设计有别于太空舱、潜艇舱等舱室的设计，李毅中、付建华等国家局领导曾多次亲临指导。1、矿山井下避难所的定义与基本功能我国煤矿避险系统发展阶段2010年5月19日，“全国煤矿坚决遏制重特大事故”现场会在潞安集团举行，赵铁锤局长表示，到2012年，国有重点煤矿建立将建立“监测监控”、“人员定位”、“紧急避险”、“压风自救”、“供水施救”和“通信联络”等安全避险六大系统；到2015年中国所有煤矿必须都建设完成。国务院23号文明确：将紧急避险系统的研发与制造作为安全产业加以培育，纳入国家振兴装备制造业的政策支持范畴，并要求2013年前建设六大系统。2010年10月14日，智利矿难成功救出33名矿工后，在接受媒体采访时赵铁锤表示“矿井救生舱是重中之重”。2010年10月18日，黄毅副局长在中央台再次强调了政府的决心。2010年11月12日，国家局召开的推进煤矿井下安全避险“六大系统”建设专题会（电话会）上，王树鹤副局长重申了实施安全避险系统的时间表。安全避险系统的时间表2010年底所有煤矿要全面完成“监测监控”、“压风自救”、“供水施救”和“通信联络”4个系统的完善工作；2011年年底前，所有煤矿全部安装井下人员定位系统；2012年6月底前，所有煤（岩）与瓦斯（CO2）突出矿井及中央企业煤矿和国有重点煤矿中的高瓦斯、开采容易自燃煤层的矿井全部建设完成紧急避险系统；2013年6月底前，全国所有煤矿全部完成“六大系统建设完善工作。2、国内外井下避难所建设情况通过调研发现，南非、加拿大、美国、澳大利亚等采矿业发达国家，对矿井事故的应急救援工作十分重视，将应急避难所和救生舱作为地下矿山应急救援工作的重要部分进行了大量的研究，并有了多次成功营救的经验。例如，2006年12月美国西弗吉尼亚发生矿难后（12人被困，11人死亡），3各州政府即制定了相关标准与法规，要求井下必须装置救生舱或避难所，2008年12月31日美国联邦政府在“地下煤矿强制安全标准（MSHA）”中专门制定了矿用救生舱的标准。2010年5月8日晚，俄罗斯拉斯帕德斯卡亚煤矿发生第一次爆炸，9日凌晨发生第二次爆炸，当场死亡12人，55人受伤，83人受困井下。由于第二次爆炸摧毁了矿井风井和通风管路，几乎完全中断向井下输送新鲜空气，矿井内充满烟尘和瓦斯。考虑危险条件和担心再次爆炸，导致救援工作暂停了3天…2003年和2004年，南非的两个特大金矿发生停电和火灾事故，当时一个矿井下有3400多人，结果只死亡9人，有280人是救援队在井下的各个安全避难所里救出的；另一个矿在2600人返回地面后，发现有52人失踪，两天后在井下的避难所里找到的失踪矿工全部安然无恙。2、国外井下避难所建设情况目前，国外主要采煤国家使用的应急避难所主要有以下三种类型：永久性固定避难峒室（PermanentChamber）：在矿井巷道两侧地层中直接挖掘而成，主要布置在主巷或逃生路线上。利用贯穿到地面的钻孔，向避难所内持续提供输送新鲜空气，并实现与地面的通讯。临时性固定避难峒室（TemporaryChamber）：在矿井工作面附近的巷道或煤层中挖掘而成，依靠氧气瓶等设备为避难所提供一定时间的氧气。当该工作面停产后，临时性避难所即被废弃，避难所内密封门、氧气瓶、通讯、监测仪器等设备被转移到新的临时避难所中。可移动式救生舱（PortableChamber）：多数为舱体式结构，具有行进装置或者吊装、拖曳部件，能在巷道中移动，随工程进度不断改变位置。氧气瓶、通讯、监测仪器等设备均安装在舱体内。软体式救生舱2、国外井下避难所建设情况机械结构：国外应急救生舱多数为整体式结构，舱体体积较大，欧洲某种型号可容纳15人的应急救生舱规格达到8m（L）×2.4m（W）×2.5m（H）；澳大利亚MineArcSystems公司的产品拥有可容纳8人、12人、15人、20人、30人的6种规格。防护设计：国外应急救生舱多数只为隔绝有毒有害气体，舱体防护仅采用单层钢结构，隔温与防爆能力有限（如，美国救生舱承受的爆炸波压力为0.6MPa）。使用材料：国外大部分救生舱的制造采用了钢质或乙烯基等聚合材料或橡胶材料，在矿井灾变高温环境下，这些材料有可能分解生成某些有毒有害4气体在救生舱内部扩散。2.1国外救生舱特点移动方式：救生舱的移动方式主要有吊装、车轮、滑靴底拖、叉车托举等。氧气供应方式：国外救生舱中主要氧气供应方式一般是压缩空气和氧气钢瓶供氧。有毒有害气体处理：主要是处理二氧化碳，国外救生舱的标准要求将二氧化碳的浓度控制在0.5%以下，一般不允许超过0.8%。温、湿度控制：国外部分救生舱产品设计时主要考虑了平衡舱内人员的辐射热量，而没有考虑处理舱内二氧化碳吸收等必须的化学反应产生的热量；部分救生舱则通过舱体单层钢结构的自然热传导向外部环境传热来解决内部热量积累问题。（1）国外救生舱特点2.1国外救生舱特点具备基本功能，包括气密性、防护强度、隔热性、供氧等生存保障、有害气体去除、气体监测、通讯指示等，但具体指标不同防护时间：一般24~48h，虽MASH规定96h，但相关认证尚在进行中舱体强度：未见抗爆、抗冲击具体指标（MASH规定15psi）电源：美国、澳大利亚倾向无源（非煤有源）；南非采用铅酸蓄电池供氧：南非多采用化学氧；美国、澳大利亚、加拿大多用压缩氧空调：早期基本无空调，随着防护时间和环境适应性要求的提高，降温系统可能成为必要组件。主要4种方式：电力空调、蓄冰降温、液态CO2汽化、通风降温舱内空气流动：具备促进舱内空气流动相关措施过渡仓结构：必要要求认证与实用：通过美国州政府许可或所在国相关部门许可，MSHA认证在进行中，加拿大RANA取得CE认证。各类产品均有实用在巷道之间建立的避难硐室在巷道旁侧建立的避难硐室预留专用煤柱建立的避难硐室工作面之间建立的避难硐室2.2避难硐室的设置方式国外救生舱开发情况南非：Survivair-RRC，硬体式美国：5STRATA：硬体舱、软体舱、中继站ChemBio：主要为软体舱澳大利亚：MineARC：硬体舱加拿大：RANA：硬体舱、空气供给与废气处理设备德国：DREGER：硬体舱、快速充气站英国：Molecular：有害气体处理设备2.3国外井下避难所类型及其配置情况避难所的类型，由矿井根据自身的特点自主选择，以满足矿工避险需要为原则，据考察和相关报告：南非：煤矿以避难硐室为主美国：煤矿井下截止2011年3月，美国450对煤矿中，约有89%的矿井，按西弗吉尼亚州标准设置了避险设施。加拿大：煤矿采用固定与可移动相结合的方式；可移动式救生舱以硬体为主，软体应用较少；固定硐室与救生舱的比例约为1:5澳大利亚：煤矿较多使用“空气呼吸器＋加气站”的方式，通过快速加气站提高避难能力2.3国外井下避难所类型及其配置情况2.4国外对井下避难所的基本要求（1）南非避难所的设置。南非《矿山健康与安全规程》规定：长壁开采的工作面，距离工作面不超过750m的地点必须建立避难所；采用房柱式开采时，每1000m应设置避难所避难所的选址。必须考虑：从工作地点到避难所行走难易程度，如巷道高度、倾角、设备设施布置、人员方向迷失的可能性等；逃入避难所所需时间；随身佩戴自救器维持时间（1）南非避难所容积。应能够容纳该服务区域内可能出现的所有人员，且每人占有容积不小于0.6m3（《强制执行的职业守则》规定为1.0~1.5m2）避难所结构。两道风门结构，以便形成风障，防止有毒有害气体侵入避难所设施。必须有供氧、通讯、报警设备及自救器、饮用水等，有效防护时间8～24h2.4国外对井下避难所的基本要求（1）南非避难所的指示。为了帮助矿工在低可视的环境下进入避难所，一般应采用三种指示：6声指示：在避难所入口设置警报器光指示：在避难所入口处设立报警灯物理指示：从工作地点到避难所设置生命绳（LIFELINE）避难所的维护。《矿产法》24.20.2.3规定：避难所和其他安全设施需要定期检查，检查的时间间隔由矿主咨询矿井督察后决定，或者由矿主指定专人调查后上交的报告决定《矿山安全与健康法》16.1（1）规定：矿主须指定称职的专人定期检查避难所等安全设施，从而保证井下作业人员在发生爆炸、火灾或水灾时，有足够的逃生机会其他方面。包括员工培训、使用须知和方法、急救设备等方面的规定钻孔压风机避难所内设置的急救用品避难所内张贴的使用程序携带式卫生洁具（2）美国2006年，西弗吉尼亚州政府率先对避难所做出规定，并对救生舱产品实施州政府批准，规定防护时间不得少于48h2008年12月，MSHA发布救生舱条例，规定2009年12月前所有美国煤矿井下必须配备避难所，保证所有入井人员都有灾变时期的避险位置，防护时间提高到96h。条例中对救生舱等避难所的设置提出了具体要求避难所设置要求：1）矿工在30min或更短时间内能够到达地面的矿山不需要布置2）足以容纳所有工作人员，包括经理、供应商、检测员及联邦监察员3）必须能够容纳邻近区域工作的最大矿工人数，包括轮班替换人员4）设置位置距离最近工作面不超过300m5）在距离工作面较远区域，两个避难所间隔不超过矿工1h的行进距离，即矿工距离任一避难所或安全出口的行进时间不超过30min2.4国外对井下避难所的基本要求（2）美国救生舱的设置与管理要求1)救生舱摆放处的顶板及支护应在顶板管理平面图中明确说明2)矿井通风系统图中应准确标注逃生通道和救生舱的位置3)应对救生舱加以保护使其在运输、安装及存放中免受损伤4)如果检查显示救生舱受到的损坏已影响其正常功能，应停止使用救生舱停止使用时，应将该救生舱所服务区域的全体人员撤离，《矿山7法》§104(c)所指的作业人员除外。停用的救生舱组件应根据生产商规定的技术指标进行更换、维修，以便